汽车发动机电控技术与维修（第2版）课件 7-发动机进气控制系统与检修-可变气门控制系统

1单元3发动机进气控制系统与检修3.5可变气门控制系统【学习目标】1．知识目标掌握可变气门控制系统的结构原理与检修技术要求。2．能力目标（1）掌握丰田智能可变气门正时系统的检修方法和工作步骤。（2）掌握大众可变气门正时系统的检修方法和工作步骤。3.5.1可变气门控制及其特点发动机工况不同，对气门正时和气门升程的要求不同。当采用可变气门控制技术后，根据发动机的工作需要（主要指转速和负荷），可以对气门正时和气门升程适时地进行改变，有效提高发动机的动力性、降低油耗和排放。主要表现有以下几个方面：首先，在发动机转速较高时，希望进气门提早开启（增大开启相位角）、推迟关闭（增大关闭延迟角）。其次，在发动机转速较低时，希望进气门相对推迟开启、提早关闭。最后，气门升程的大小，也希望能够随发动机的转速和负荷而变化。3.5.2丰田智能可变气门正时系统1．结构组成丰田智能可变气门正时系统的主要部件是调整凸轮轴转角的VVT-i控制器和对传送的机油压力进行控制的凸轮轴正时机油控制电磁阀（与发动机润滑系统共用机油）。2．工作原理VVT-i的三种工作状态3．检修方法当智能可变气门正时系统发生故障时，将导致发动机不能起动或起动困难、怠速不稳、加速无力、油耗增加、排放超标等。故障原因涉及润滑系统的机油压力和可变气门正时系统两个方面，而可变气门正时系统的故障原因既有可能是凸轮轴正时机油控制电磁阀损坏、线路断路、短路和虚接等，也有可能是VVT-i控制器（OCV）损坏，凸轮轴正时机油控制电磁阀、VVT-i控制器是检修的重点。（1）检查系统工作状态将故障诊断仪连接到诊断座上，起动发动机，在冷却液温度为50℃或者更低并开启空调时，用故障诊断仪进行凸轮轴正时机油控制电磁阀动态测试。机油控制阀关闭时，发动机应处于正常怠速状态。机油控制阀打开时，发动机应出现怠速不稳或者失速现象。（2）检测凸轮轴正时机油控制电磁阀①检测线圈电阻。关闭点火开关，拔下凸轮轴正时机油控制电磁阀线束插头B23。用万用表检测插座端子1、端子2之间的电阻，20℃时为6.9

7.9Ω。否则，应更换凸轮轴正时机油控制电磁阀。②检查电路导通性。关闭点火开关，拔下凸轮轴正时机油控制电磁阀线束插头B23和ECU线束插头B31，用万用表检测电磁阀线束插头B23端子1与ECU线束插头B31端子100（OC1+）之间的导线电阻，检测电磁阀线束插头B23端子2与ECU线束插头B31端子123（OC1-）之间的导线电阻，正常值均应小于1Ω。若阻值较大，说明该段导线存在虚接或断路。然后检查导线相互之间是否短路（不相接的导线间电阻应为无穷大）。如果导线有断路、短路故障，则应修复或更换。③检测信号电压关闭点火开关，拔下凸轮轴正时机油控制电磁阀线束插头B23，将端子1、端子2的线束刺破，接好万用表表笔。插上电磁阀线束插头B23，起动发动机并怠速运转，用万用表交流电压挡检测电磁阀线束插头B23端子1、端子2之间的电压，应在0.5~5V之间变化。当用示波器进行检测时，正常的信号波形如图所示，并且随着发动机转速的逐渐提高，信号电压的占空比逐渐增大。④检查工作状况。关闭点火开关，拔下凸轮轴正时机油控制电磁阀线束插头B23，将蓄电池正极接电磁阀插座端子1，负极接电磁阀插座端子2，控制阀阀门应能自由移动且在所有位置不卡滞。如卡滞，则更换凸轮轴正时机油控制电磁阀。（3）检修VVT-i控制器（OCV）关闭点火开关，将凸轮轴包上厚布夹紧在台虎钳上，转动控制器壳，锁销应能锁紧正时齿轮和凸轮轴。用尼龙胶带包住凸轮轴颈的2个提前油路和2个滞后油路，用橡胶块塞住2个提前油路和滞后油路中的1个，向另1个提前油路和滞后油路内施加约150kPa的气压。先给正时滞后油路减压，凸轮轴正时齿轮总成应能向正时提前的反方向平滑转动，且无卡滞现象。再给正时滞后油路增压，给正时提前油路减压（应缓慢减压，以防转动冲击导致锁销损坏），凸轮轴正时齿轮总成应能向正时滞后的反方向平滑转动，且无卡滞现象。3.5.3丰田智能可变气门正时和升程控制系统1．结构组成VVTL-i系统与VVT-i系统的构造组成比较相似，不同之处是VVTL-i系统为改变气门的升程量，采用了低、中速用凸轮和高速用凸轮这两种类型的凸轮，以及能实现两个不同升程量转换的凸轮转换机构。2．工作原理低、中速时机油控制阀打开回油口低、中速凸轮提升气门高速时机油控阀关闭回油口高速凸轮提升门

大众车系的可变气门正时系统发展了两代，第一代为凸轮轴正时链条驱动式，第二代为凸轮轴叶片调节器式。1．凸轮轴正时链条驱动式可变气门正时系统3.5.4大众可变气门正时系统2．凸轮轴叶片调节器式可变气门正时系统凸轮轴叶片调节器式可变气门正时系统包括进/排气凸轮轴叶片调节器、控制阀体、进/排气凸轮轴电磁阀、进/排气凸轮轴调节器回位及锁止机构等，与丰田VVT-i智能可变气门正时系统的结构相似。大众CEA1.8TSI发动机——仅调节进气凸轮轴的进气可变气门正时系统①检测线圈电阻。关闭点火开关，拔下进气凸轮轴调节电磁阀线束插头T2cj，用万用表检测电磁阀插座端子1与端子2之间的电阻，其值应为6~8Ω。否则，应更换进气凸轮轴调节电磁阀。②检测电源电压。进气凸轮轴调节电磁阀由Motronic供电继电器J271供电。关闭点火开关，拔下电磁阀线束插头T2cj，将线束插头T2cj端子1（电源端）的线束刺破，接好万用表表笔。插上电磁阀线束插头T2cj，起动发动机，用万用表检测线束插头T2cj端子1与接地之间的电压，其值应为12V左右。如果显示值没有达到此要求，则说明凸轮轴调节电磁阀供电电路出现了故障，应检查供电继电器J271及其连接线束。③检测脉冲宽度调控制信号。关闭点火开关，拔下凸轮轴调节电磁阀线束插头T2cj，将线束插头T2cj端子2（控制端）的线束刺破，在端子2与接地之间接好万用表表笔。插上线束插头T2cj，起动发动机，用万用表交流电压挡检测插头端子2与接地之间的信号电压，应为高电平接近12V的脉冲信号电压。当用发光二极管试灯进行检测时，试灯应不断闪烁。如果没有12V的脉冲信号电压或发光二极管不闪烁，则应检查进气凸轮轴调节电磁阀与发动机ECU的连接电路是否短路或断路。④利用故障诊断仪读取数据流。将故障诊断仪连接到诊断座上，起动发动机。怠速时，读取显示组91的数据流，显示区2的读数（进气凸轮轴调节电磁阀N205控制脉冲占空比）为43~46%，显示区3的读数（进气凸轮轴调节目标值）和显示区4的读数（进气凸轮轴调节实际值）应一致，均为34°曲轴转角。读取显示组94的数据流，显示区3（当前凸轮轴调整状态）、显示区4（当前凸轮轴调整测试状态）应显示“系统正常”。显示组94同时也是可变气门正时系统基本设定的通道号，选择“基本设定”菜单后，在该选项下拖动滚动条选择对应的栏目，即可实现系统的基本设定，并获取系统的当前工作状态。⑤检测工作状态。将故障诊断仪连接到诊断座上，接通点火开关，进行执行元件检测，应能听到进气凸轮轴调节电磁阀“咔哒、咔哒”的响声。（3）奥迪可变气门升程系统①结构组成。奥迪可变气门升程系统在控制进气门的凸轮轴上具备两组不同角度且可移动的凸轮件（带有内花键），凸轮轴中的锁定装置将凸轮件锁定在其端部位置，凸轮件上设计有螺旋沟槽，螺旋沟槽由两个电磁驱动器分时加以控制，以切换使用两组不同轮廓的凸轮，改变进气门的开启升程。②工作原理。当发动机处于低负荷工况时，为了追求发动机节油性能，此时发动机ECU控制右侧电磁驱动器工作，金属销伸出插入凸轮轴上可移动凸轮的螺旋沟槽中，将可移动凸轮左推至小凸轮轮廓，以较小的凸轮